Меню

Что такое мощность включения громкоговорителя



Электрическая мощность громкоговорителя

76. Электрическая мощность громкоговорителя

Мощность, рассеиваемая на нагрузке с активным сопротивлением, равным номинальному электрическому сопротивлению громкоговорителя, при напряжении, равном напряжению на входе громкоговорителя.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Электрическая мощность громкоговорителя» в других словарях:

Номинальная электрическая мощность громкоговорителя — 77. Номинальная электрическая мощность громкоговорителя Номинальная электрическая мощность Электрическая мощность громкоговорителя, которая ограничена тепловой и механической прочностью и возникновением нелинейных искажений, не превышающая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Паспортная электрическая мощность громкоговорителя — 78. Паспортная электрическая мощность громкоговорителя Паспортная электрическая мощность Источник: ГОСТ 24214 80: Связь громкоговорящая. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

электрическая мощность — 9 электрическая мощность: Физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии de. Elektrische Leistung en. Electric power fr. Puissance électrique Источник: ГОСТ Р 54130 2010: Качество электрической… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

электрическая — 3.44 электрическая [электронная, программируемая электронная] система; Е/Е/РЕ система (electrical/electronic/programmable electronic system; E/E/PES): Система, предназначенная для управления, защиты или мониторинга, содержащая одно или несколько… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 24214-80: Связь громкоговорящая. Термины и определения — Терминология ГОСТ 24214 80: Связь громкоговорящая. Термины и определения оригинал документа: 29. Абонент громкоговорящей связи Абонент Лицо, пользующееся громкоговорящей связью Определения термина из разных документов: Абонент громкоговорящей… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Электродинамический громкоговоритель — Низкочастотные электродинамические громкоговорители Электродинамический громкоговоритель это громкоговоритель, в котором преобразование электрического сигнала в звуковой прои … Википедия

характеристика — 3.1 характеристика (characteristic): Качественное или количественное свойство элемента. Примечание Примеры характеристик давление, температура, напряжение. Источник: ГОСТ Р 51901.11 2005: Менеджмент риска. Исследование опасности и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

частота — 3.2 частота: Вероятность появления последствия (возникновения опасного события). Источник: ГОСТ Р ИСО/ТС 14798 2003: Лифты, эскалаторы и пассажирские конвейеры. Методология анализа риска 06.01.15 частота [ frequency]: Число циклов периодического… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

номинальный — 3.7 номинальный: Слово, используемое проектировщиком или производителем в таких словосочетаниях, как номинальная мощность, номинальное давление, номинальная температура и номинальная скорость. Примечание Следует избегать использования этого слова … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 50829-95: Безопасность радиостанций, радиоэлектронной аппаратуры с использованием приемопередающей аппаратуры и их составных частей. Общие требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 50829 95: Безопасность радиостанций, радиоэлектронной аппаратуры с использованием приемопередающей аппаратуры и их составных частей. Общие требования и методы испытаний оригинал документа: 3.20 Аппаратура класса I аппаратура,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Дело в том, что при воспроизведении составляющих программного сигнала, находящихся ниже диапазона частот, воспроизводимых драйвером последний перестает работать как эффективный преобразователь электрической энергии в звуковую, его КПД значительно уменьшается. Объясняется это уменьшением реактивной механической силы действующей на подвижную систему драйвера со стороны прилегающей к ней массы воздуха, или уменьшением сопротивления излучения. В этом случае вся механическая энергия звуковой катушки драйвера, затрачиваемая на создание звуковой волны, перераспределяется только на деформацию механических элементов, удерживающих ее, и на преодоление сил инерции, действующих на колебательную систему, величина которых также уменьшается. Магнитные системы современных профессиональных драйверов могут обеспечивать настолько большую механическую силу, создаваемую звуковой катушкой, что она способна при сложившихся обстоятельствах своим поступательным движением механически разрушить элементы подвеса колебательной системы и деформировать диффузор. При этом максимальное смещение колебательной системы относительно точки равновесия, когда программный сигнал отсутствует, будет ограничено лишь механической прочностью диффузора и элементов его подвеса — подвеса диффузора и центрирующей шайбы для НЧ- и СЧ-драйверов.

Правильная инженерная практика требует установки в трактах профессиональных звуковых систем фильтров, которые отфильтруют«повреждающие» составляющие программного сигнала, лежащие ниже диапазона воспроизводимых частот. Эти фильтры должны обеспечивать крутизну характеристики 24 дБ/окт.

Термическое повреждение драйвера происходит из-за избыточного нагрева его звуковой катушки. Причина в том, что через обмотку звуковой катушки протекает переменный ток программного сигнала, что вызывает ее нагрев. Как было отмечено выше, среднеквадратичный показатель мощности (Prms) электрического сигнала наилучшим образом отображает степень нагрева электронного компонента, на электрическом сопротивлении которого выделяется мощность. Таким компонентом в нашем случае является звуковая катушка драйвера. Судить о ее термическом режиме можно, только осуществляя контроль за уровнем среднеквадратичного напряжения (Urms) программного сигнала по отношению к пиковому (Urms), или пик-фактором.

Для того чтобы обезопасить дорогостоящие акустические системы от термического повреждения драйверов, желательно в тракт воспроизведения включать измеритель уровня среднеквадратичного (Urms) и пикового (Upeak) напряжений программного сигнала. Как правило, такие приборы обеспечивают контроль за пик-фактором программного сигнала в реальном времени, что существенно облегчит правильную настройку динамической обработки сигнала. Это особенно важно во время «живой» работы, когда ситуации, сильно изменяющие средние и пиковые показатели мощности программного сигнала, возникают часто.

Читайте также:  Мощность бульдозера shantui sd16

IV. Как нормируются пределы мощности профессиональных громкоговорителей американской фирмы JBL?

Клиппирование — жесткое ограничение амплитуды напряжения электрического сигнала по заданному уровню. Существует два вида клиппирования: несимметричное и симметричное. Несимметричное клиппирование — это ограничение амплитуды напряжения одной из полуволн электрического сигнала, положительной или отрицательной. Симметричное клиппирование — это ограничение амплитуды напряжения обеих полуволн электрического сигнала, и порог ограничения напряжения для каждой полуволны одинаков.

Как мы уже выяснили, громкоговоритель может быть поврежден избыточным перегревом звуковой катушки или разрушен в результате чрезмерного хода на низких частотах диффузора и звуковой катушки. В идеале целесообразно использовать стандартный тестовый сигнал, который включает тест, провоцирующий оба вида повреждений (разрушений), и который в то же время был бы связан с реальными программными сигналами, встречающимися в жизни. Такой сигнал описан стандартом International Electrotechnical Commission (IEC) № 268-5. Это сигнал клиппированного розового шума (симметричное ограничение) с пик-фактором 6 дБ по мощности, спектр которого лежит в диапазоне от 40 Гц до 5 кГц. Крутизна характеристики фильтров 12 дБ/окт.

Рис.3.Блок-схема оборудования, используемого для определения пределов мощности профессиональных акустических систем по методу IEC(A) и АЧХ IEC-фильтра (B)

При тестировании сигнал этого типа подается на громкоговоритель в виде приращений мощности и конечная мощность нормируется, как мощность, которую образец выдержал без термических и механических повреждений в течение 8 часов. Подробная схема этого теста показана на рис. 3.

Как указано, пик-фактор мощности шумового сигнала равен6 дБ, что является точной мерой значения уровня пиковой мощности (peak power) шума по отношению к мощности (average power или RMS power), обладающей «нагревательной способностью» тестового сигнала. Пик-фактор 6 дБ означает, что данный громкоговоритель подвергался воздействию электрического сигнала, мощность которого в четыре раза больше, чем средняя (RMS) мощность сигнала. Например, громкоговоритель, нормируемый как 150-ватный (150 Вт IEC), по приведенному методу тестирования подвергался в течение восьми часов воздействию мгновенной мощности 600 Вт (peak power).

Этот метод настолько хорошо соотносится с реальными условиями,что фирма JBL приняла его для тестирования своих громкоговорителей вместо всех ранее используемых ею методов.

V. Что является необходимым условием надежной работы громкоговорителя в разных ситуациях на практике?

Фирма JBL определяет три категории применения громкоговорителей, каждая из которых требует правильного подбора выходной мощности усилителя.

1. Когда необходимо поддерживать точную передачу пиков программного сигнала, звуковая система должна комплектоваться усилителями вдвое большей мощности, чем мощность IEC. Например, студийная мониторная акустическая система 300 Вт (IEC), предназначенная для контроля сигналов с большим пик-фактором, должна быть нагружена на усилитель выходной мощностью 600 Вт.

Необходимо пояснить, что главным здесь является точность мониторинга, а современная технология производства музыкального продукта позволяет реализовать даже большое значение пик-фактора записанного программного сигнала. Но пиковые составляющие таких программных сигналов являются столь короткими, что вряд ли повредят компоненты системы. Таким образом, дополнительные 3 дБ мощности дадут результат в виде более чистой работы акустической системы.

2. Для стандартных применений, где требуется длительная, но не искаженная работа акустических систем, питание должно осуществляться усилителем, мощность которого равна мощности IEC. Такие системы могут быть случайно перегружены или самовозбуждены. При питании усилителем с выходной мощностью, равной мощности IEC, пользователю гарантирована безопасная работа.

3. Для использования с музыкальными инструментами, когда искаженный (перегруженный) звук может являться свойством данной музыки, система должна питаться усилителем, выходная мощность которого равна половине мощности IEC. Дело в том, что большое количество рок-музыки исполняется (или записывается) на полной мощности усилителей, практически при клиппировании (искаженный звук электрогитары или бас-гитары). Пик-фактор такого программного сигнала может быть меньше 6 дБ. Когда усилитель выдает по паспорту, скажем, 400 Вт (RMS) неискаженного синусоидального сигнала и эксплуатируется в режиме клиппирования, то его среднеквадратичная выходная мощность может подниматься до уровня 800 Вт, что намного больше, чем допустимый уровень среднеквадратичной мощности для большинства громкоговорителей. Таким образом, понижение выходной мощности усилителя до половины IEC (RMS) обезопасит работу акустических систем.

VI. Сравнение пределов мощности профессиональных акустических систем и анализ показателей мощности программных сигналов этих громкоговорителей

На рис. 4 для сравнения показаны характеристики мощности профессиональных акустических систем различных фирм. Там же показаны рекомендуемые мощности усилителей, которые должны работать в паре с этими громкоговорителями.

Пояснить данный рисунок можно на примере громкоговорителя американской фирмы Community WET-228, который позволяет воспроизводить программные (музыкальные) сигналы, содержащие на 0,8 дБ (200 Вт) больше мощности, затрачиваемой на воспроизведение пиковых нюансов музыки, чем, скажем, программные сигналы, подаваемые на громкоговоритель фирмы JBL JRX-115. Это сделает более точным и динамичным воспроизведение музыкального сигнала с большим пик-фактором. То есть данный громкоговоритель позволяет долговременно воспроизводить программные сигналы электронной и рок-музыки, у которых пик-фактор начинается с 6,8 дБ и выше без термических и механических повреждений его компонентов. Однако стоит опасаться программных сигналов, у которых пик-фактор меньше 6,8 дБ (для Community WET-228). Воспроизведение таких программных сигналов означает верный перегрев звуковых катушек и поломку громкоговорителя, так как порог IEC (RMS) мощности 250 Вт будет неотвратимо превышен при работе с рекомендованным усилителем «под клип».

Работа усилителя “под клип” — на языке профессиональных звукоинженеров означает работу усилителя на выходной мощности, очень близкой к максимальной мощности, которую может выдавать усилитель без искажения усиленного программного сигнала. На практике данный режим контролируют по встроенным в усилитель индикаторам, которые сигнализируют о достижении напряжением на выходе усилителя порога ограничения по амплитуде.

С другой стороны, громкоговоритель английской фирмы Turbosound TXD-151 позволяет без термических и механических повреждений выдерживать музыкальные сигналы, в которых содержится на 50 Вт больше «нагревательной» (RMS) мощности при таком же пределе пиковой мощности 1200 Вт. Это дает некоторый запас термической выносливости звуковым катушкам при воспроизведении музыкальных сигналов с низким пик-фактором.

Способность громкоговорителей безотказно работать, воспроизводя различные программные сигналы, обладающие разными пик-факторами, сильно зависит от их конструктивных особенностей. Нередко для наилучшего охлаждения звуковых катушек применяют охлаждающую магнитную жидкость, как, например, в громкоговорителях фирмы Community. Это позволяет улучшить охлаждение звуковой катушки, тем самым увеличить мощность громкоговорителя и уменьшить коэффициент термической компрессии мощности.

Коэффициент термической компрессии мощности — показывает, на сколько дБ снижается мощность (peak power и RMS power), потребляемая громкоговорителем в результате увеличения импеданса звуковой катушки драйвера из-за ее разогрева.

Данное конструктивное решение позволило инженерам фирмы Community дать звукорежиссерам бонус на предел пиковой мощности. В приборах обработки сигнала (динамических процессорах) пик-фактор программного сигнала может ухудшаться в результате клиппирования в микшерных консолях или эквалайзерах. Чрезмерная мастер-компрессия может служить причиной «выжигания» звуковых катушек в профессиональных акустических системах, особенно СЧ- и ВЧ-драйверов. Следует всегда помнить об отношении напряжение/мощность: например, подъем усиления в какой-либо частотной полосе эквалайзера всего на 3 дБ ведет к увеличению мощности, подаваемой на громкоговоритель в этой частотной полосе, приблизительно в 2 раза!

Следует также обратить внимание на то, что программный сигнал может содержать экстремальные и непредвиденные всплески мощности, по уровню соответствующие пределу пиковой мощности для данного громкоговорителя, допустим, 1200 Вт. Предположим, что масса звуковой катушки драйвера равна нулю, а теплопроводность неизмеримо высокая. В этом случае во время работы драйвера скорость разогрева его звуковой катушки не будет отставать от скорости нарастания электрической мощности, выделяющейся на электрическом сопротивлении звуковой катушки (Zгр.). Поскольку реальные звуковые катушки имеют массу и теплопроводность, то скорость их разогрева отстает от скорости нарастания мощности программного сигнала.

Этим объясняется физический смысл способности драйвера переносить без термических повреждений короткие по уровню пики мощности, большие, чем средняя мощность (RMS). Эта способность драйвера позволяет измерить некоторый интервал времени, при котором звуковая катушка нагреется до критической температуры разрушения при подаче на драйвер всплеска (пика) мощности, соответствующего уровню пиковой мощности. Многие фирмы-производители строго оговаривают время действия такого рода всплесков мощности, которое нельзя превышать. Превышение паспортного времени действия экстремального всплеска мощности приведет к перегреву и термическому разрушению звуковой катушки драйвера.

Такие пики мощности могут возникать, к примеру, во время живой работы в результате переходных процессов в сетях питания звуковой аппаратуры. Различного рода обратные связи могут вызывать генерацию электрических колебаний с полной мощностью усилителя. Импульсные электромагнитные наводки на сигнальные кабели могут также служить причиной возникновения экстремальных всплесков мощности, например, от работы тиристорных световых диммеров или атмосферных разрядов.

Современные цифровые контроллеры акустических систем позволяют своевременно отсекать всплески напряжения, внезапно возникшие в программном сигнале и опасные по амплитуде для громкоговорителей. Выбор параметров и настройку таких приборов нужно производить так, чтобы это не мешало достоверно (то есть без динамических искажений) воспроизводить с требуемой атакой составляющие программного (музыкального) сигнала, к примеру, атаку звука малого барабана. Также желательно использовать профессиональные сетевые фильтры и уделять должное внимание заземлению оборудования. На длинных линиях передачи программного сигнала, особенно тех, которые проходят под открытым небом, рекомендуется устанавливать системы предохранительных разрядников.

Читайте также:  Коробка отбора мощности камаз производство италия

VII. Выбор мощности для громкоговорителя в случае, если в техническом паспорте указаны два и более значений мощности

Стоит повторить сказанное выше: громкоговоритель, нормируемый как150-ваттный (150 Вт IEC) согласно методу тестирования IEC, подвергался в течение восьми часов воздействию мгновенной мощности 600 Вт (peak power). Сказать, что «данный громкоговоритель потребляет мощность 150 Вт, и поэтому он 150-ваттный» было бы неправдой и не соответствовало бы физическому смыслу, так как реальные мгновенные мощности, выделяющиеся на импедансе громкоговорителя при воспроизведении программного сигнала, гораздо больше.

Выражение пределов мощности громкоговорителя «одним числом», как это принято, скажем, для утюгов и электроплиток, является неправильным из-за невозможности упростить выражение сложного по природе процесса преобразования мощности программного сигнала. Фраза: «Мощность данного громкоговорителя 150 Вт» не несет, по сути, никакой полезной информации о пределах его мощности и программных сигналах, которые должны им воспроизводиться.

Два фактора мощности (IEC или RMS и Peak) являются грамотной и понятной для звукоинженеров формой выражения пределов мощности громкоговорителя, исходя из которых осуществляется точный подбор усилителя для каких-либо условий применения, а также сравнение громкоговорителей.

В заключение следует сказать, что мощность, потребляемая громкоговорителем, является не единственной физической величиной, определяющей связь между программным сигналом и тем звуковым давлением, которое получается в результате усиления. Поэтому сравнение (оценку) громкоговорителей целесообразно производить в комплексе с показателями звукового давления, диаграммами направленности и амплитудно-частотными характеристиками (АЧХ). Кроме того, нужно производить акустические расчеты, направленные на оптимальную интеграцию акустических систем в данное пространство (комнату, зал, стадион).

Источник

Правила подбора громкоговорителей

Рекомендации по выбору громкоговорителей Alerto ® для применения в системах оповещения, громкоговорящей связи и фонового музыкального озвучивания.

Уровень звукового давления, создаваемого громкоговорителем, определяется формулой: SPL R =SPL +10lgP-20lgR-SPL(дн)

SPL R – звуковое давление на расстоянии R от громкоговорителя,

SPL – чувствительность громкоговорителя,

Р – проводимая к громкоговорителю электрическая мощность,

R- расстояние от громкоговорителя до точки расчета звукового давления,

SPL (дн) – ослабление звукового давления при отклонении точки расчета звукового давления от оси громкоговорителя за счет особенности его диаграммы направленности.

В соответствии с СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и эвакуации людей при пожаре. Требования пожарной безопасности» и ГОСТ-Р 53325-2009 «Техника пожарная. Технические сродства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний» в системах речевого оповещения звуковое давление, создаваемое громкоговорителями в любой точке защищаемого помещения должно быть не менее 75 дБ (в спальных помещениях не менее 70 дБ) и не более 120 дБ. При этом звуковое давление должно превышать уровень шума в помещении не менее чем на 15 дБ. Уровень шума в подавляющем большинстве зданий, сооружений и на прилегающих к ним территориях определяется санитарными нормами и должен быть в пределах от 55 до 80 дБ. Его уровень для помещения конкретного назначения выбирается из соответствующих таблиц в СП 51.13330.2011 «Защита от шума». Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003.

Исходя из требований нормативной базы и с помощью формулы для расчета звукового давления для различных громкоговорителей были составлены таблицы площади озвучивания с учетом превышения уровня шума на 15 дБ:

Офисные помещения и настенными громкоговорителями

Офисные помещения с потолочными громкоговорителями

Помещения большой площади (цеха, технические площадки) и открытые территории (улицы). Помещения с повышенной влажностью. Коридоры и холлы торговых центров, спортзалы.

Офисные помещения с настенными громкоговорителями

AWS-10

AWS-03L

Для озвучивания офисных помещений без подвесных потолков, применяются громкоговорители AWS-10 и AWS -03 L . Для больших и средних помещений рекомендуется использовать громкоговоритель AWS-10 с включением на 2,5/5/10 Вт. Частотная характеристика 90-17000 Гц и чувствительность 91 дБ этого громкоговорителя позволяет качественно воспроизводить речевое оповещение и фоновую музыкальную трансляцию. Для помещений малой и средней площади можно использовать громкоговорители AWS-03L мощностью 3Вт, обладающие частотным диапазоном 150-16000 Гц и чувствительностью 89 дБ.

Громкоговорители выпускаются из ABS пластика белого цвета и предназначены для установки внутри помещений.

Модель громкоговорителя и мощность включения

Площадь озвучивания в зависимости от уровня шума, для высоты установки 2,4 м в м 2

Источник